兒童與成人運動序列學習:腦啟用時間進程與表徵穩定性的年齡差異

人類具備一種驚人的能力,能夠在有限的練習後習得複雜的動作序列。動作序列學習涉及由多個腦區構成的分佈式網絡,這些腦區表現出不同的學習相關變化:前額葉皮層(PFC)主要在學習早期參與,而初級運動皮層(M1)則在學習後期越來越多地參與。由於在個體發育過程中,運動相關腦區的成熟相對早於PFC,我們考察了兒童與成人在支撐動作序列學習的神經變化時間進程上存在何種差異。通過使用功能性磁共振成像(fMRI),我們...
神經科學

人類具備一種驚人的能力,能夠在有限的練習後習得複雜的動作序列。動作序列學習涉及由多個腦區構成的分佈式網絡,這些腦區表現出不同的學習相關變化:前額葉皮層(PFC)主要在學習早期參與,而初級運動皮層(M1)則在學習後期越來越多地參與。由於在個體發育過程中,運動相關腦區的成熟相對早於PFC,我們考察了兒童與成人在支撐動作序列學習的神經變化時間進程上存在何種差異。

通過使用功能性磁共振成像(fMRI),我們比較了兒童(7—10歲,N = 39,女性17名)和成人(20—32歲,N = 39,女性19名)在一項聯結性視覺運動學習任務中的腦啟用。在兩個年齡組中,反應時間均隨着序列重複而縮短,且成人的縮短幅度大於兒童。跨年齡組來看,學習早期與PFC啟用增強相關,而學習後期則表現為左側M1和雙側輔助運動區啟用增加。隨着序列重複,兒童和成人均表現出相似程度的PFC啟用下降以及PFC—M1連接性降低。

相較之下,成人在左側M1中表現出更大的學習相關啟用增加,以及多變量模式穩定性的更大提升。綜合而言,這些發現表明,儘管兩個年齡組在學習早期都會以相似方式調動PFC,以支援控制需求的增加,但兒童在M1啟用調節和表徵相似性方面的變化較不顯著,這提示M1形成穩定的、與序列相關的表徵的能力在童年中期可能仍處於發展之中。


📄 原文連結:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.12.724531v1?rss=1

🏷️ 運動序列學習 功能磁共振成像 前額葉皮層 初級運動皮層 腦發育 多變量模式穩定性

Administrator 2026年5月13日
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